ВИКОРИСТАННЯ ТУФОАРГІЛІТІВ ДЛЯ ВИРОБНИЦТВА ПОРИСТИХ СКЛОКЕРАМІЧНИХ ГРАНУЛЬОВАНИХ МАТЕРІАЛІВ

Автори:
1
Національний університет „Львівська політехніка”

Пористі матеріали силікатної природи характеризуються широким спектром експлуатаційних властивостей, що забезпечує значну довговічність, надійність, екологічність  та стабільність властивостей під час їхньої експлуатації в різних середовищах. Серед таких матеріалів вирізняють піноскло. Однак в умовах сучасного ринку широке його використання обмежується, дефіцитністю сировинних ресурсів, значними енергетичними витратами.  У провідних країнах світу піноскло виготовляється як у вигляді блоків різної товщини, так і у вигляді дробленого щебеню чи грануляту різного фракційного складу. На жаль, в Україні цей матеріал виготовляється тільки на одному підприємстві «НПП Технологія» під торговельною маркою PINOSKLO. Класична технологія виробництва такого матеріалу передбачає використання в складі шихти понад 95–98 %(мас.) спеціально звареного скла або зламків скла різного хімічного складу та тонкомелених додатків, які обумовлюють процес поризування шихти в тунельних печах за лінійним режимом нагрівання за температури 800–900 ºС з тривалістю процесу 3–5 год. Варто зазначити, що така технологія забезпечує відповідну якість продукції. Однак, ці обставини є обмежувальним чинником щодо зниження ціни на матеріал. Виходячи з цього, розроблення нових складів шихти на основі місцевих видів дешевої сировини та відпадків виробництва, а також поризування цих мас за швидкісними режимами є актуальним завданням, що дасть змогу розширити сировинну базу та суттєво знизити енерговитрати і, в кінцевому варіанті, вартість готової продукції.

У статті наведено результати дослідження цеолітів та цеолітовмісних порід (Закарпатська обл.), які характеризуються стабільним складом та властивостями, і можуть використовуватись для виробництва різних пористих матеріалів. Наведено результати мікроскопічних, даференціально-термічного та рентгенофазового аналізів породи.

Автором розроблено низку шихтових складів та способів поризування гранульованих пористих склокерамічних матеріалів на основі системи “зламки скла – глина – цеоліт”, де як цеоліт використовувались цеолітові туфоаргілліти Закарпаття. Наведено параметри напівфабрикату зформованих методом пресування та гранулювання.

Встановлено, що при поризуванні  зразків заформованих методом пресування та методом гранулювання за швидкісним режимом за температур 900–1000 ºС дає можливість отримувати легкий, пористий матеріал з середньою густиною 350–680 кг/м3 з водопоглинанням в межах 8,3–14,8 %. Одержаний матеріал округлої форми, без ознак деформування та злипання. Поверхня щільна, однорідна, внутрішня частина матеріалу рівномірно поризована з переважаючим розміром пор 0,5–1,50 мм.  

1. Демидович, Б. К. (1975). Пеностекло. Минск: Наука и техника.
2. Крупа, А. А. (1978). Физико-химические основы получения пористых материалов из вулканических стекол. Киев: Высшая школа.
3. Білий, Я. І., Нікітін, С. В., Кольцова, Я. І. (2012). Про можливість одержання пористих склокриста-лічних матеріалів з використанням бою віконного скла та легкоплавких глин. Вісник Національного технічного університету "ХПІ", 48(954). 138-146.
4. Білий, Я. І., Нікітін, С. В., Кольцова, Я. І. (2012). Одержання пористих склокристалічних матеріалів з використанням бою скла та доменного шлаку. Вопросы химии и химической технологии, 2, 163-166.
5. Верещагин, В. И., и др. (2000). Керамические теплоизоляционные материалы из природного и тех-но¬генного сырья Сибири. Строительные материалы, 4, 34-35.
6. Кольцова Я. І., Білий Я. І., Нікітін С. В. (2014) 106314 Київ: Державне патентне відомство України.
7. Семеген, Р. И. (1990). Легкие заполнители для бетонов из цеолитсодержащих пород Карпат. (Автореферат до дис. канд. техн. наук). Львовский ордена Ленина политехнический институт им. Ле-нинс¬кого комсомола, Львов.
8. Казанцева, Л. К., Верещагин, В. И., Овча¬рен-ко, Г. И. (2001). Вспененные стеклокерамические теплоизоляционные материалы из природного сырья. Строительные материалы, 4, 33-34.
9. Верещагин, В. И., Соколов, С. Н. (2007). Грану-лированный пеностеклокристаллический материал из цеолитсодержащих пород. Строительные мате-риалы, 3, 66-68.
10. Семеген Р. І, Музика І. І, Семеген О. Р.(2012) 76210 Київ: Державне патентне відомство України.
11. Семеген Р.І, Підвисоцький С.В.(2017) 115850 Київ: Державне патентне відомство України.
12. Семеген, Р. І., Кочубей, В. Л., Підвисоць-кий, С. В. (2018). Дослідження сировинної бази та технологічних параметрів виробництва пористих склокерамічних гранульованих матеріалів. Хімія, технологія речовин та їх застосування, Т. 1, 2, 39-45.
https://doi.org/10.23939/ctas2018.02.039
13. Doldi, М., Cappellett, P., Cerri, G., et al. (2004). Zeolitic tuffs as raw materials for lightweight aggregates. Key Engineering Materials, Vols. 264-268, 1431-1434.
https://doi.org/10.4028/www.scientific.net/KEM.264-268.1431
14. Gennaro, R., Dondi, M., Colella, A., Langella, A. (Eds.). (2001). Use of highgrade zeolite bearing as raw material for the preparation of lightweight aggregates. Euromat 2001: 7th European Conference on Advanced Materials and Processes. Rimini.
15. Овчаренко, Г. И., Свиридов, В. Л., Казан-цева, Л. К. (2000). Цеолиты в строительных мате-риалах. Барнаул: Издательство АлтГТУ.